Language
Country/Area
No result found
كيف يمكن اكتشاف الإمكانات الخفية للرنين المغناطيسي باستخدام نبضات بزاوية 180 درجة؟ اكتشاف الصدى الغامض في المجال المغناطيسي!
في تكنولوجيا الرنين المغناطيسي، الظاهرة الرئيسية هي "صدى الدوران"، وهي إشارة إعادة التركيز للمغناطيسية الدورانية بسبب تطبيق نبضة إشعاع كهرومغناطيسي رنيني. تلعب هذه الظاهرة دورًا مهمًا في التصوير بالرنين النووي المغناطيسي الحديث (NMR) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). تتلاشى إشارة الرنين المغناطيسي النووي التي تم رصدها بعد نبضة الإثارة الأولية بمرور الوقت، ويرجع ذلك أساسًا إلى استرخاء الدوران وتأثيرات عدم التجانس. تتسبب هذه التباينات في حدوث دورانات في العينة بمعدلات مختلفة، مما يؤثر على استقرار الإشارة.
في حالة استرخاء الدوران، يؤدي فقدان المغناطيسية غير القابل للإصلاح إلى انخفاض الإشارة. ومع ذلك، من خلال تطبيق نبضة عكسية بزاوية 180 درجة، يمكن القضاء على تأثيرات إزالة الطور غير المتساوية هذه.
خذ توزيع تدرجات المجال المغناطيسي المختلفة والتحولات الكيميائية كأمثلة، والتي تعد مظاهر محددة للتأثير غير المتجانس. إذا تم تطبيق نبضة عكسية بعد فترة من إزالة الطور، فيمكن إعادة ضبط طور التطور غير المتجانس، وبالتالي إنتاج صدى في الوقت 2t.
الخلفية التاريخية لـ Spin Echo
تم اكتشاف ظاهرة صدى الدوران لأول مرة بواسطة إروين هان في عام 1950، ويشار إليها الآن غالبًا باسم صدى هان. في التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير بالرنين المغناطيسي، الشكل الأكثر استخدامًا للإشعاع هو إشعاع التردد اللاسلكي. في عام 1972، قدم ف. ميزي تقنية تشتت النيوترونات الصدى الدوراني، والتي يمكن استخدامها لدراسة الموجات الدورانية والفونونات في البلورات المفردة. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا، أظهر البحث الذي أجراه فريقان في عام 2020 أنه عندما يتم ربط مجموعات الدوران بقوة بالمرنان، يمكن لتسلسل نبضات هان أن ينتج سلسلة من الأصداء الدورية. لا شك أن هذا الاكتشاف يوسع مجال أصداء الدوران. إمكانات التطبيق.مبدأ صدى الدوران
ينشأ مبدأ صدى الدوران من تجارب سابقة أجراها هان، الذي اكتشف ظهور الصدى من خلال تطبيق نبضتين بزاوية 90 درجة لمراقبة الإشارة ولكن دون تطبيق نبضة قياس. وقد تم وصف هذه الظاهرة بالتفصيل في بحثه عام 1950 وتم تعميمها بشكل أكبر من قبل كار وبيرشر، اللذين أكدا على مزايا استخدام نبضات عكسية بزاوية 180 درجة.
يمكننا فهم العملية بشكل أفضل عن طريق تبسيط تسلسل النبضة إلى خطواتها الفردية.
اضمحلال صدى الدوران
يمكن استخدام تجارب اضمحلال صدى هان لقياس زمن استرخاء الدوران (T2). على فترات نبضية مختلفة، تم تسجيل شدة الأصداء، مما يعكس تأثير إزالة الطور الذي لم يتم إعادة تركيزه بواسطة نبضة الانعكاس. في الحالات البسيطة، تظهر الأصداء تدهورًا أسيًا، والذي يتم وصفه عادةً بالوقت T2.صدى التحفيز
كما أظهرت ورقة هان لعام 1950 طريقة أخرى لإنتاج صدى الدوران، والتي كانت تتمثل في تطبيق ثلاث نبضات متتالية بزاوية 90 درجة. في هذه العملية، بعد تطبيق النبضة الأولى، يبدأ متجه المغناطيسية في التوسع لتشكيل بنية "على شكل فطيرة"، بينما تحول النبضة الثانية البنية إلى مساحة ثلاثية الأبعاد، وأخيرًا يتم ملاحظة صدى التحفيز بعد النبضة الثالثة. نبض. .صدى الفوتون
بالإضافة إلى صدى الدوران، يمكن أيضًا ملاحظة صدى هان عند الترددات البصرية. من خلال تطبيق الضوء الرنان على مادة ذات رنين امتصاص غير متجانس، فإن ظاهرة صدى الفوتونات يمكن أن تظل موجودة حتى في المجال المغناطيسي الصفري.
صدى الدوران السريع
يعتبر صدى الدوران السريع (مثل RARE، أو FAISE، أو FSE) عبارة عن تسلسل تصوير بالرنين المغناطيسي يمكنه تقليل وقت المسح بشكل كبير. في هذا التسلسل، يتم إعادة تركيز نبضات التردد اللاسلكي بمقدار 180 درجة عدة مرات، مع تبديل تدرجات ترميز الطور لفترة وجيزة بين كل صدى. تعمل هذه التقنية على تحسين سرعة التصوير بشكل كبير وتصبح ابتكارًا تكنولوجيًا مهمًا في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي.
